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时间:2020-08-05
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1、聚合物共混改性原理复习题精品文档聚合物共混改性原理复习题一、图1和图2是某科研工作者对蛋白石填充高密度聚乙烯不同体系的的测试结果,请对此两图进行分析,写出分析结果和其原因。(处理剂为表面处理剂)注:目=1平方英寸(2.54cm×2.54cm)内的孔数答:未经处理的蛋白石填充HDPE降低树脂的拉伸强度和冲击强度,蛋白石粒径大小对这两种性能的影响相当。由于未经过表面处理剂处理,蛋白石不能与树脂较好地相容,两相间粘合力小,不能很好地传递应力,故拉伸强度和冲击强度降低。经过处理的蛋白石填充HDPE收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档能够提高树脂的拉伸强度和
2、冲击强度。硬脂酸处理的蛋白石比钛酸酯处理的更能提高拉伸强度,并且粒径小的效果好;对于冲击强度,前者效果不如后者,且粒径大的更能提高冲击强度。经表面处理剂处理后的蛋白石与树脂基体相容性好,界面相粘结力强;硬脂酸处理的蛋白石相容性更好,使得其拉伸强度更高,但粘合紧密反而导致应力传递快,能量吸收少,冲击强度提高较少。填充物粒径小,粘结紧抗拉伸能力强,但是对于钛酸酯处理的蛋白石,粒径小冲击强度反而低,可能是因为蛋白石颗粒分散不均匀导致。二、一般采有PP熔融接枝MAH单体,并通过反应挤出制备PP/PA6共混物,请阐明PP接枝MAH对共混物的形态结构及性能有何影响。为
3、什么?答:PA6与PP是不相容体系,其共混物一般呈现相分离的双相结构,PP粒子呈球状简单地分散在PA6基体中,并且分布不均匀,粒径大,粒径分布宽,界面粘接不良;当体系中加入增容剂后,PP粒子均匀地分散在PA6基体中,粒径变小,粒径分布窄,PA6与PP两相界面无明显分相情况。PP接枝MAH降低了PP在PA6中的界面张力,增加了两相的相容性。形态结构:从反应过程可知,通过PP和MAH熔融接枝和MAH和PA6的酰胺化反应,生成了PP和PA6的A-B型嵌段共聚物,同时在线生成了增容剂,细化了粒子结构,增强了相容性。性能:使共混物具有PA6的高强度和高模量,又具有P
4、P的抗湿性和尺寸稳定性,韧性提高。因为分散相粒径变小且分散均匀,拉伸强度、抗弯强度和断裂伸长率均有显著提高,由于增加了两相间的相容性,界面粘结力强,抗冲击性能也明显提高。三、简述影响HDPE/CaCO3体系性能的因素,并从结构设计的角度出发,提出一些改善HDPE/CaCO3体系性能的方法及手段。答:影响因素:两相相容性,碳酸钙种类、用量及粒径,共混方法等。收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档方法:对填料进行表面处理,应用有机高分子、无机物、表面活性剂或偶联剂,降低其表面能使其与树脂相容性变好。手段:干法,填料在干态下借高速混合作用和一定温度下使处理
5、剂均匀地作用于填料表面,形成一个极薄的表面层;湿法,填料在处理剂的水溶液或水乳液中,通过填料表面吸附作用或化学作用使处理剂分子结合于填料表面;加工现场处理法。三、针对PP/PA体系,有哪些增容手段可用来改善体系的物理化学性能?答:加入带反应性官能团的增容剂与PA6和PP共混,如MAH接枝PP,EVA与MAH接枝共聚物,MAH与乙丙橡胶共聚物,等离子体表面处理。四、简述影响辐照改性效果的因素。答:1、加料顺序。直接辐射法:将聚合物和单体在辐射前混合在一起,共同辐射,在生成接枝共聚物的同时也生成均聚物。预辐射法:先辐射聚合物,使之产生捕集型自由基,再用乙烯型单
6、体继续对聚合物处理,得到接枝共聚物。预辐射法虽然接枝点少,但接枝效率高均聚物少。2、辐射剂量。辐射剂量过大导致主链断裂,必须控制在一定范围内,但因此会导致自由基产生量少。五、以滑石粉填充聚丙烯体系为例,简述硅烷偶联剂在聚合物/无机填料复合体系的作用原理。答:当应用于填料表面处理时,硅烷偶联剂分子中的X部分首先在水中水解成反应性活泼的多羟基硅醇,然后与滑石粉表面的羟基缩合而牢固结合,偶联剂的另一端Y基于聚丙烯大分子长链形成物理缠结。硅烷偶联剂的作用机理如下:六、以碳酸钙填充聚乙烯体系为例,简述钛酸酯偶联剂(TSS)在聚合物/无机填料复合体系的作用原理。答:烷
7、氧基与碳酸钙表面的羰基结合,亲有机端的长链R基于聚乙烯大分子长链发生缠结,从而使填料与聚合物偶联。钛酸酯偶联剂作用机理示意图如下:收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档三、填料的表面处理剂主要有哪几类,常用的表面方法有哪些?答:表面活性剂、偶联剂、有机高分子和无机物。表面包覆法,包括干法、湿法和现场加工处理法。其他表面处理法有:1、填料的表面聚合处理;2、等离子体处理;3、辐照处理。四、请解释下列名词:热塑性弹性体、互穿聚合物网络(IPN)、银纹化答:热塑性弹性体:一种兼有塑料盒橡胶特性,高温下具有可塑化成型,常温下具有橡胶的弹性,实现了高弹、强度、
8、热塑性的完美结合的材料。IPN:有两种或两种以上聚合物通过分子链段
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